DE60311703T2 - Sealing system for centrifugal compressors - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Dichtungssystem für Kreiselverdichter, die giftige Gase verarbeiten.The The present invention relates to a sealing system for centrifugal compressors, to handle the toxic gases.
Wie bekannt ist, ist ein Kreiselverdichter eine Maschine, in die ein komprimierbares Fluid eingebracht wird, wobei dieses Fluid unter einem Druck abgegeben wird, der größer ist als sein Druck beim Eintritt.As is known, a centrifugal compressor is a machine into which a compressible fluid is introduced, said fluid under a pressure is given, which is greater than its pressure at entry.
Ein Kreiselverdichter kann eine oder mehrere Stufen haben und kann für mittlere und/oder hohe Drücke verwendet werden.One Centrifugal compressor can have one or more stages and can be used for medium and / or high pressures be used.
Eine typische Anwendung für Kreiselverdichter liegt in der Reinjektion von Erdgas.A typical application for Centrifugal compressors is the reinjection of natural gas.
Beispielsweise sind die von der General Electric Oil & Gas – Nuovo Pignone Company hergestellten Reinjektionskreiselverdichter durch Abgabedrücke von bis zu 600 bar und gelegentlich durch die Gegenwart von Fremdstoffen in dem Prozessgas gekennzeichnet, die selbst bei geringen Konzentrationen höchst giftig sind. Als ein Beispiel kann Schwefelwasserstoff (H2S), ein Sauergas, das giftig ist, wenn es in Konzentrationen von mehr als 1 % vorliegt, genannt werden.For example, the centrifugal centrifugal centrifugal compressors produced by General Electric Oil & Gas - Nuovo Pignone Company are characterized by discharge pressures of up to 600 bar and occasionally by the presence of foreign matter in the process gas which is highly toxic even at low concentrations. As an example, hydrogen sulfide (H 2 S), an acid gas that is toxic when present in concentrations greater than 1%, may be named.
Bis zur Gegenwart ist keine strukturierte Lösung zur Minimierung der Leckverluste von Prozessgas je erarbeitet worden, die für die Sicherheit des Personals, das in der Anlage arbeitet, und für die Umwelt äußerst gefährlich sein würden.To to the present is not a structured solution to minimize leakage process gas has ever been developed to ensure the safety of personnel, that works in the plant and is extremely dangerous to the environment would.
Die vorliegende Erfindung strebt deshalb danach, das vorerwähnte technische Problem und insbesondere das Problem der Bereitstellung eines Dichtungssystems für Kreiselverdichter, die giftige Gase verarbeiten, zu lösen, das dem verarbeiteten Gas ermöglicht, eingeschlossen und kontrolliert bzw. gesteuert zu werden, um die Gasleckverluste und die Ansammlung eines schädlichen Gases in den Zwischenräumen zwischen dem Gehäuse eines Verdichters und seinem Endflansch auf ein Minimum zu reduzieren.The The present invention therefore seeks to provide the aforesaid technical Problem and in particular the problem of providing a sealing system for centrifugal compressors, process the toxic gases that dissolve the processed gas allows be included and controlled or controlled to the Gas leakage and the accumulation of a harmful gas in the interstices between the housing a compressor and its end flange to a minimum.
Die vorliegende Erfindung strebt ferner danach, ein für Kreiselverdichter, die giftige Gase verarbeiten, vorgesehenes Dichtungssystem bereitzustellen, das dem Sauergas ermöglicht, von den Endabdeckungen eines Verdichters gänzlich eliminiert zu werden, um eine Ausführung von Instandsetzungsmaßnahmen an dem Verdichter bei voller Betriebssicherheit zu ermöglichen. US-A-2002 2031 437 veranschaulicht allgemein ein System zur Zuführung von Gas zu Dichtungen, um ein Zufrieren der Dichtungen während einer Instandsetzung und Reparatur zu verhindern, während US-A-3 532 444 eine Flüssigkeitsdichtung zwischen einer Pumpvorrichtung und einem Antriebsmotor für die Pumpvorrichtung veranschaulicht. Jedoch ist keine von diesen auf eine Gegebenheit eines kontaminierten Gases gerichtet.The The present invention further seeks to provide a centrifugal compressor, process the toxic gases, provide the intended sealing system, that allows the sour gas be completely eliminated from the end caps of a compressor an execution of repair measures to allow the compressor at full operational safety. US-A-2002 2031 437 generally illustrates a system for feeding Gas to gaskets to freeze the gaskets during one Repair and repair while US-A-3 532 444 discloses a fluid seal between a pumping device and a drive motor for the pumping device illustrated. However, none of these is due to a circumstance of a contaminated one Gas directed.
Die vorliegende Erfindung strebt ferner nach einer Bereitstellung eines Dichtungssystems für Kreiselverdichter, die giftige Gase verarbeiten, das sich durch eine maximale Einfachheit und Robustheit auszeichnet, um bei ziemlich geringen Kosten eine Betriebssicherheit zu erzielen.The The present invention further seeks to provide a Sealing system for Centrifugal compressors, which process poisonous gases through themselves Maximum simplicity and robustness characterizes at pretty much low operating costs.
Gemäß der Erfindung
ist ein Dichtungssystem für
einen Kreiselverdichter zur Verarbeitung giftiger Gase geschaffen,
das aufweist:
ein Verdichtergehäuse,
eine erste ringförmige Kammer,
die mit einer Auslassleitung verbunden ist, die in einem Niederdruck-Auslasssammler
endet,
eine Dichtungseinrichtung, die zwischen dem Verdichtergehäuse und
einem Endflansch des Gehäuses
eingefügt
ist und die enthält:
eine
innere Lippendichtung und eine äußere Lippendichtung;
eine
zweite ringförmige
Kammer zwischen der inneren Lippendichtung (
eine
dritte ringförmige
Kammer stromaufwärts
in Bezug auf die erste ringförmige
Kammer (
eine erste Inertgasleitung zur Zuführung eines unter Druck stehenden
Gases zu der dritten ringförmigen Kammer;
eine
zweite Inertgasleitung, in der ein Absperrventil vorgesehen ist,
zur Zuführung
eines unter Druck stehenden Inertgases zu der ersten und der zweiten Kammer
in Abhängigkeit
von einer Öffnung
des Absperrventils, GEKENNZEICHNET DURCH
eine erste Leitung,
die die zweite ringförmige
Kammer mit einem ersten Druckmessgerät verbindet;
eine zweite
Leitung, die mit der Auslassleitung strömungsmäßig verbunden ist und die erste
ringförmige Kammer
mit einem zweiten Druckmessgerät
verbindet,
wobei die Auslassleitung stromaufwärts der
zweiten Leitung an die erste Leitung mittels einer dritten Leitung
(
eine Steuereinheit (
a compressor housing,
a first annular chamber connected to an outlet conduit terminating in a low pressure outlet manifold,
a sealing device interposed between the compressor housing and an end flange of the housing and including:
an inner lip seal and an outer lip seal;
a second annular chamber between the inner lip seal (
a third annular chamber upstream with respect to the first annular chamber (
a first inert gas passage for supplying a pressurized gas to the third annular chamber;
a second inert gas line, in which a shut-off valve is provided, for supplying a pressurized inert gas to the first and the second chamber in response to an opening of the shut-off valve, designated by
a first conduit connecting the second annular chamber to a first pressure gauge;
a second conduit fluidly connected to the outlet conduit and connecting the first annular chamber to a second pressure transducer,
wherein the outlet line upstream of the second line to the first line by means of a third line (
a control unit (
Wenn
ein schneller Druckanstieg auftritt, der durch das erste Druckmessgerät erfasst
wird, kann das erste Messgerät
eine Anweisung an eine Steuereinheit (
Wenn ein schneller Druckanstieg auftritt, der durch das zweite Druckmessgerät erfasst wird, kann das zweite Messgerät eine Anweisung an eine Steuereinheit senden, die den Verdichter zum Abschalten veranlasst.If a rapid increase in pressure occurs, which is detected by the second pressure gauge can, the second meter can send an instruction to a control unit that controls the compressor to shut down.
Das Gas, das in dem Kreiselverdichter verarbeitet wird, kann ein Sauergas mit einem Gehalt von Schwefelwasserstoff (H2S) von über 1 % sein.The gas that is processed in the centrifugal compressor may be an acid gas containing more than 1% of hydrogen sulfide (H 2 S).
Die Erfindung ist nachstehend in größeren Einzelheiten zu Beispielszwecken mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben, deren einzige Figur ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Dichtungssystems für Kreiselverdichter, die giftige Gase verarbeiten, veranschaulicht.The Invention is described in more detail below for example with reference to the drawings, whose single figure is a block diagram of the sealing system according to the invention for centrifugal compressors, which process toxic gases.
Mit
Bezug auf die Figur ist dort ein Dichtungssystem veranschaulicht,
das im Ganzen mit dem Bezugszeichen
In
dem veranschaulichten Beispiel gemäß der vorliegenden Erfindung
weist das Dichtungssystem
Eine
erste Ringkammer
Eine
zweite Ringkammer
Eine
dritte Ringkammer
Die
zweite Ringkammer
Die
erste Ringkammer
Die
Auslassleitung
Stromaufwärts der
Anschlussstelle der zweiten Leitung
Die
dritte Ringkammer
Genauer
gesagt, zweigt die zweite Druckleitung
Die
Funktion des Dichtungssystems
Im
normalen Betrieb des Verdichters sind die Ventile
Die
Hauptdichtungswirkung wird durch die innere Lippendichtung
Während der
Druckbeaufschlagung durch den Verdichter vor dem Start lassen die
niedrigen Drücke
jedoch keine optimale Funktion der Dichtung
Diese
Gasströmung
wird erzeugt, weil die äußere Lippendichtung
In
der Praxis wird im normalen Betrieb der Gasleckstrom in die Auslassleitung
Um
sicherzustellen, dass der gesamte Gasaustritt unter sämtlichen
Betriebsbedingungen ordnungsgemäß in den
Auslasssammler
Der
Stickstoff wird von der ersten Druckleitung
Die
Druckmessgeräte
Wenn
die innere Lippendichtung
Während der
Abschaltung und des Druckablassübergangsstadiums
des Verdichters wirkt die äußere Lippendichtung
Zusätzlich kann
das zweite Druckmessgerät
In
diesem Fall ermöglicht
die Blende
In
der Wartungsphase ermöglicht
das Dichtungssystem
Bevor
der Endflansch
Wenn
das Absperrventil
Wenn
das Absperrventil
Es
sollte auch erwähnt
werden, dass, wenn die Endflansche
Es
muss auch darauf hingewiesen werden, dass vor dem Niederdruck-Auslasssammler
Die obige Beschreibung macht die charakteristischen Eigenschaften des erfindungsgemäßen Dichtungssystems für Kreiselverdichter, die giftige Gase verarbeiten, klar und verdeutlicht auch seine Vorteile, von denen unter anderem genannt werden können:
- – die zuverlässige Einschließung mit
kontinuierlicher Überwachung
der Betriebszustände
der Lippendichtung
18 ; - – die Garantie einer vollständigen Spülung der einem schädlichen Gas ausgesetzten Bereiche, wodurch ermöglicht wird, Instandsetzungsmaßnahmen durch die Bedienpersonen unter gefahrlosen Bedingungen auszuführen;
- – die niedrigen Kosten im Vergleich zu dem Stand der Technik.
- - The reliable enclosure with continuous monitoring of the operating conditions of the lip seal
18 ; - - the guarantee of a complete flushing of the areas exposed to a harmful gas, thereby enabling the repairers to carry out repair operations under safe conditions;
- - the low cost compared to the prior art.
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